Trinitromethan

Strukturformel
Strukturformel von Trinitromethan
Allgemeines
Name	Trinitromethan
Andere Namen	Nitroform
Summenformel	CHN3O6
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff (unterhalb des Schmelzpunktes)<ref name="chemyq">Trinitromethane (Chemyq)</ref> stechend riechendes Öl (als Flüssigkeit)<ref name="Explosivstoffe"/>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 208-236-8 ECHA-InfoCard 100.007.489 PubChem 10602 DrugBank Vorlage:Wikidata-Einbindung Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	151,04 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,806 g·cm−3<ref name="Schoedel">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>
Schmelzpunkt	25,35 °C<ref name="Schoedel"/>
Siedepunkt	48 °C (17 Torr)<ref name="Explosivstoffe"/>
Löslichkeit	gut löslich in Wasser<ref name="chemyq" />
Brechungsindex	1,4451 (24 °C)<ref name="CRC90_3_510">Vorlage:CRC Handbook</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar<ref name="NV">Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Trinitromethan ist ein instabiles Nitroderivat des Methans und damit ein Nitroalkan. Die Verbindung ist der dreifachsubstituierte Vertreter der Reihe der Nitromethane mit Nitromethan, Dinitromethan, Trinitromethan und Tetranitromethan.

Gewinnung und Darstellung

Trinitromethan wurde zuerst 1857 in Form seines Ammoniumsalzes durch Leon Nikolajewitsch Schischkow hergestellt. Im Jahr 1918 wurde eine Synthese durch die kombinierte Oxidation und Nitrierung von Ethin mit Salpetersäure entwickelt<ref> K.J.P. Orton: B.P. 125.000 (1918)</ref><ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>, die eine industrielle Herstellung erlaubt.<ref name="Wetterholm">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="Explosivstoffe">Josef Köhler, Rudolf Meyer, Axel Homburg: Explosivstoffe. 10. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-32009-7.</ref> Hierbei werden die beiden Reaktanden in einem Rohrreaktor im Gegenstromprinzip umgesetzt.<ref name="Wetterholm"/> Im Labor kann es ebenfalls durch Hydrolyse von Tetranitromethan unter milden basischen Bedingungen gewonnen werden.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Auch die Herstellung durch Reaktion von Salpetersäure mit Isopropylalkohol ist möglich.<ref name="US4122124">Patent US4122124A: Production of trinitromethane. Angemeldet am , veröffentlicht am , Anmelder: Rockwell International Corp, Erfinder: Milton B. Frankel et al.‌</ref> Das Ammoniumsalz entsteht bei der Einwirkung von Wasser oder Alkohol auf Trinitroacetonitril.<ref name="RE">Richard Escales; Nitrosprengstoffe, S. 200, ISBN 978-3-8330-0114-7.</ref>

Eigenschaften

Trinitromethan ist eine starke Säure.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Die farblose freie Säure ist instabil, das intensiv gelbe Anion (NO₂)₃C⁻ in wässriger Lösung stabil.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Für Trinitromethan können zwei tautomere Strukturen formuliert werden. Das Gleichgewicht liegt fast vollständig auf der Seite der C-H-aciden Struktur. Quantenchemische Berechnungen ergeben eine Differenz der freien Enthalpie von 33,0 kJ·mol⁻¹ zur N-OH-aciden Struktur.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Das ¹H-NMR-Spektrum zeigt nur ein einziges Signal bei 7,52 ppm für die C-H-Funktion.<ref name="Hofmann">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> In der Reihe der Nitromethane ist dies die größte Verschiebung gegenüber Methan mit 0,33 ppm, Nitromethan mit 4,28 ppm und Dintromethan mit 6,10 ppm.<ref name="Hofmann"/><ref></ref>

Datei:Trinitromethane tautomerism.svg

Mittels DSC wurde ab 128 °C eine stark exotherme Zersetzungsreaktion mit einer Zersetzungswärme von −502 kJ·mol⁻¹ bzw. −3350 kJ·kg⁻¹ gemessen.<ref name="Grewer">T. Grewer: Thermal Hazards of Chemical Reactions, Industrial Safety Series Vol. 4, Elsevier Amsterdam, 1994, ISBN 0-444-89722-4, S. 388.</ref>

Verwendung

Trinitromethan selbst kann nicht als sprengkräftige Substanz verwendet werden.<ref name="Explosivstoffe"/> Es dient aber als Ausgangssubstanz zur Herstellung von Sprengstoffen und Treibstoffen.<ref name="US4122124" /> Die Umsetzung mit Formaldehyd ergibt das Trinitroethanol, von welchem sich die sprengkräftigeren Verbindungen Di(2,2,2-trinitroethyl)harnstoff und Di(2,2,2-trinitroethyl)nitramin ableiten lassen.<ref name="Explosivstoffe"/>

Sicherheitshinweise

Trinitromethan explodiert bei raschem Erhitzen heftig.<ref name="RE" /> Auch Lösungen mit einem Wassergehalt von weniger als 55 % können sich noch explosiv zersetzen.<ref name="Wetterholm"/>

Einzelnachweise

<references />